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Contenidos

Artículos

Atmósfera 3

Atmósfera terrestre 3

Composiciòn 3

Capas de la atmósfera 4

Geosfera 7

Geosfera 7

Estructura interna de la Tierra 7

Hidrosfera 10

Hidrosfera 10

Ciclo hidrológico 11

Agua subterránea 15

Criósfera 19

Biosfera 20

Biosfera 20

Ecosistema 21

Funcionamiento de los ecosistemas 23

Relación intraespecífica 35

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Atmósfera terrestreLa atmósfera terrestre es la parte gaseosa de la Tierra, siendo por esto la capa más externa ymenos densa del planeta. Está constituida por varios gases que varían en cantidad según la presióna diversas alturas. Esta mezcla de gases que forma la atmósfera recibe genéricamente el nombrede aire. El 75% de masa atmosférica se encuentra en los primeros 11 km de altura, desde lasuperficie del mar. Los principales elementos que la componen son el oxígeno (21%) y elnitrógeno (78%).

La atmósfera y la hidrosfera constituyen el sistema de capas fluidas superficiales del planeta,cuyos movimientos dinámicos están estrechamente relacionados. Las corrientes de aire reducendrásticamente las diferencias de temperatura entre el día y la noche, distribuyendo el calor portoda la superficie del planeta. Este sistema cerrado evita que las noches sean gélidas o que los díassean extremadamente calientes.

La atmósfera protege la vida sobre la Tierra absorbiendo gran parte de la radiación solarultravioleta en la capa de ozono. Además, actúa como escudo protector contra los meteoritos, loscuales se trituran en polvo a causa de la fricción que sufren al hacer contacto con los gases.

Durante millones de años, la vida ha transformado una y otra vez la composición de la atmósfera.Por ejemplo; su considerable cantidad de oxígeno libre es posible gracias a las formas de vida -como son las plantas- que convierten el dióxido de carbono en oxígeno, el cual es respirable -a suvez- por las demás formas de vida, tales como los seres humanos y los animales en general.

Composición

En la atmósfera terrestre se pueden distinguir dos regiones con distinta composición, la homosferay la heterosfera.

Homosfera

La homosfera ocupa los 100 km inferiores y tiene una composición constante y uniforme

oxígeno (20,946%) nitrógeno (78,084%) argón (0,934%) dióxido de carbono (0,035%) vapor de agua (aprox. 1%) neón (18,2 ppm) helio (5,24 ppm) kriptón (1,14 ppm) hidrógeno (0,5 ppm) ozono (11,6 ppm)

Heterosfera

La heterosfera se extiende desde los 100 km hasta el límite superior de la atmósfera (unos 10.000km); está estratificada, es decir, formada por diversas capas con composición diferente.

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100-400 km - capa de nitrógeno molecular 400-1.100 km - capa de oxígeno atómico 1.100-3.500 km - capa de helio 3.500-10.000 km - capa de hidrógeno

Capas de la atmósfera terrestre y la temperatura

Capas de la atmósfera y las zonas intermedias entre las mismas.

Capas de la Atmósfera.

La temperatura de la atmósfera terrestre varía con la altitud. La relación entre la altitud y latemperatura es distinta dependiendo de la capa atmosférica considerada: troposfera, estratosfera,mesosfera y termosfera.

Las divisiones entre una capa y otra se denominan respectivamente tropopausa, estratopausa,mesopausa y termopausa.

Troposfera

Sus principales características son:

Su espesor alcanza desde la superficie terrestre (tanto terrestre como acuática o marina)hasta una altitud variable entre los 6 km en las zonas polares y los 18 o 20 km en la zonaintertropical, por las razones indicadas más adelante.

Su temperatura disminuye con la altitud. La troposfera es la capa inferior (más próxima ala superficie terrestre) de la atmósfera de la Tierra. A medida que se sube, disminuye latemperatura en la troposfera, salvo algunos casos de inversión térmica que siempre sedeben a causas local o regionalmente determinadas.

La latitud del lugar determina el mayor o menor espesor de la troposfera, siendo muchomayor en la zona intertropical por la fuerza centrífuga del movimiento de rotaciónterrestre, y mucho menor en las zonas polares por la fuerza centrípeta (achatamientopolar).

En la troposfera suceden los fenómenos que componen lo que llamamos tiempometeorológico.

La capa inferior de la troposfera se denomina la capa geográfica, que es donde se producenla mayor proporción de fenómenos geográficos, tanto en el campo de la geografía físicacomo en el campo de la geografía humana.

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Estratosfera

Su nombre obedece a que está dispuesta encapas más o menos horizontales (o estratos)9/18 - 50 km. La estratosfera es la segundacapa de la atmósfera de la Tierra. A medidaque se sube, la temperatura en la estratosferaaumenta. Este aumento de la temperatura sedebe a que los rayos ultravioletatransforman al oxígeno en ozono, procesoque involucra calor: al ionizarse el aire, seconvierte en un buen conductor de laelectricidad y, por ende, del calor. Es porello que a cierta altura existe una relativaabundancia de ozono (ozonosfera) lo queimplica también que la temperatura se elevea unos -3° C o más. Sin embargo, se trata deuna atmósfera muy enrarecida, muy tenue.

Ozonosfera

Se denomina capa de ozono, u ozonosfera, ala zona de la estratosfera terrestre quecontiene una concentración relativamentealta de ozono. Esta capa, que se extiendeaproximadamente de los 15 km a los 40 kmde altitud, reúne el 90% del ozono presenteen la atmósfera y absorbe del 97% al 99%de la radiación ultravioleta de altafrecuencia.

Mesosfera

Es la tercera capa de la atmósfera de laTierra. Se extiende entre los 50 y 80 km dealtura, contiene solo el 0.1% de la masa totaldel aire. Es la zona más fría de la atmósfera,pudiendo alcanzar los -80 °C. Es importantepor la ionización y las reacciones químicasque ocurren en ella. La baja densidad delaire en la mesosfera determina la formaciónde turbulencias y ondas atmosféricas queactúan a escalas espaciales y temporalesmuy grandes.

Ionosfera

La termosfera o ionosfera: 69/90 - 600/800km, la temperatura aumenta con la altitud.La termosfera es la cuarta capa de laatmósfera de la Tierra. Se encuentra arribade la mesosfera. A esta altura, el aire es muytenue y la temperatura cambia con laactividad solar. Si el sol está activo, lastemperaturas en la termosfera pueden llegara 1.500° C e incluso más altas. Latermosfera de la Tierra también incluye laregión llamada ionosfera. En ella seencuentra el 0.1% de los gases.

Exosfera

La última capa de la atmósfera de la Tierraes la exosfera (600/800 - 2.000/10.000 km).Esta es el área donde los átomos se escapanhacia el espacio.

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Regiones atmosféricas

Ozonosfera: región de la atmósfera donde se concentra la mayor parte del ozono.Está situada en la estratosfera, entre los 15 y 32 km, aproximadamente. Esta capanos protege de la radiación ultravioleta del Sol.

Ionosfera: región ionizada por el bombardeo producido por la radiación solar. Secorresponde aproximadamente con toda la termosfera.

Magnetosfera: Región exterior a la Tierra donde el campo magnético, generado porel núcleo terrestre, actúa como protector de los vientos solares.

Capas de airglow: Son capas situadas cerca de la mesopausa, que se caracterizan porla luminiscencia (incluso nocturna) causada por la reestructuración de átomos enforma de moléculas que habían sido ionizadas por la luz solar durante el día, o porrayos cósmicos. Las principales capas son la del OH, a unos 85 km, y la de O2,situada a unos 95 km de altura, ambas con un grosor aproximado de unos 10 km.

Ciclos biogeoquímicos

La atmósfera tiene una gran importancia en los ciclos biogeoquímicos. La composiciónactual de la atmósfera es debida a la actividad de la biosfera (fotosíntesis), controla el climay el ambiente en el que vivimos y engloba dos de los tres elementos esenciales (nitrógeno ycarbono); aparte del oxígeno. Se encuentra bien mezclada, es decir, refleja cambiosglobales.

La actividad del hombre está modificando su composición, como el aumento del dióxido decarbono o el metano, causando el efecto invernadero o el óxido de nitrógeno, causando lalluvia ácida.

Filtro de las radiaciones solares

Las radiaciones solares nocivas, como la ultravioleta, son absorbidas casi en un 90% por lacapa de ozono de la estratosfera. La actividad mutágena de dicha radiación es muy elevada,originado dímeros de timina que inducen la aparición de melanoma en la piel. Sin ese filtro,la vida fuera de la protección del agua no sería posible.1

Efecto invernadero

Gracias a la atmósfera la Tierra no tiene grandes contrastes térmicos; debido al efectoinvernadero natural, que está producido por todos los componentes gaseosos del aire, queabsorben gran parte de la radiación infrarroja re-emitida por la superficie terrestre; estecalor queda retenido en la atmósfera en vez de perderse en el espacio gracias a doscaracterísticas físicas del aire: su compresibilidad, que comprime el aire en contacto con lasuperficie terrestre por el propio peso de la atmósfera lo que, a su vez, determina la mayorabsorción de calor del aire sometido a mayor presión y la diatermancia, que significa que laatmósfera deja pasar a la radiación solar casi sin calentarse (la absorción directa de calorprocedente de los rayos solares es muy escasa), mientras que absorbe gran cantidad delcalor oscuro (2 ) reenviado por la superficie terrestre y, sobre todo, acuática de nuestroplaneta. Este efecto invernadero tiene un papel clave en las suaves temperaturas medias delplaneta. Así, teniendo en cuenta la constante solar (calorías que llegan a la superficie de laTierra por centímetro cuadrado y por minuto), la temperatura media del planeta sería de -27°C, incompatible con la vida tal y como la conocemos; en cambio, su valor real es de unos15 °C debido precisamente al efecto invernadero.1

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GeosferaLa geosfera es la parte estructural de la Tierra que se extiende desde la superficie hasta elinterior del planeta (unos 6.740 km). Esta capa se caracteriza por tener una estructurarocosa que sirve de soporte al resto de los otros sistemas terrestres, como la biosfera y laatmósfera, situados estos sobre la parte más superficial.

Estructura interna de la Tierra

Corte en sección transversal de las capas que constituyen el planeta Tierra.

Consta de las siguientes zonas:

Corteza terrestre

Es la capa superior de la Geósfera; llamada también Litósfera u Oxísfera (esfera deoxígeno). Sobre esta capa vive el hombre y realiza muchas actividades como la agriculturao minería.

En esta capa la gradiente geotérmica es de 1 °C por cada 33m de descenso. Este aumento dela temperatura es constante sólo en la corteza, pues en las otras capas es diferente.

Está constituida de rocas, que a su vez conforman las placas tectónicas y suelos. Su espesores de 60 km. Representa el 2% del volumen de la Geosfera. Se encuentra dividida en dossubcapas:

Sial (silicio y aluminio), es la corteza continental sobre la cual vive el hombre yrealiza sus actividades. La roca que más abunda es el granito.

Sima (silicio y magnesio), es la corteza oceánica. Sobre ella descansan los océanos.

El Manto

Es la capa intermedia de la Geosfera, porque se ubica entre la corteza y el núcleo. Esllamada también Mesosfera y está conformada por rocas cuyo estado varía entre elsemisólido y el líquido, debido a las altas temperaturas. Tiene 2850 km. de espesoraproximadamente y está compuesta principalmente de magnesio, silicio y hierro.Representa el 82% del volumen de la Geosfera. Está dividida en dos subcapas:

Astenosfera, aquí encontramos magma formando corrientes convectivas (magma enmovimiento) sobre la cual flotan las placas tectónicas. Es por eso que las placastectónicas se mueven.

Pirosfera, considerada el fondo de los volcanes.

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El Núcleo

Es la capa más profunda de la geosfera. Es llamada también Nife, porque en sucomposición se encuentra el Níquel y el Hierro. Aquí se registran las más altas presiones ytemperaturas de la tierra, aproximadamente 6000 °C. Constituye el centro de la Tierra yposee un espesor de 3470 km. Representa el 16% del volumen de la Geosfera. Se divide endos subcapas:

Núcleo externo: se encuentra en estado líquido. Núcleo interno: se encuentra en estado sólido, esto es debido a las fuertes presiones

que ahí se experimentan.

Capas definidas por su composición

Vista esquemática del interior de la Tierra. 1: Corteza continental - 2: Corteza oceánica - 3:Manto superior - 4: Manto inferior - 5: Núcleo externo - 6: Núcleo interno - A:Discontinuidad de Mohorovičić - D:Discontinuidad de Repetti - B: Discontinuidad deGutenberg - C: Discontinuidad de Lehmann.

Discontinuidades

Ubicación de las discontinuidades.

Son las regiones de transición ubicadas entre las capas y subcapas de la Geosfera. En ellasse produce un cambio en composición. Además es en las discontinuidades donde las ondassísmicas varían de dirección y velocidad.

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De acuerdo a su ubicación las podemos encontrar clasificadas en dos: discontinuidades deprimer orden (ubicadas entre las capas de la Geosfera) y las discontinuidades de segundoorden (ubicadas entre las subcapas de la Geosfera).

A continuación describiremos brevemente cada una de ellas:

Discontinuidad de Mohorovicic, se ubica entre la Corteza y el Manto. Discontinuidad de Gutenberg, se ubica entre el Manto y El Núcleo. Discontinuidad de Conrad, ubicada entre la Corteza Sial y la Corteza Sima. Es la

más cercana a la superficie terrestre. Discontinuidad de Repetti, entre la Astenosfera y la Pirosfera. Discontinuidad de Weichert-Lehman, ubicada entre el Núcleo Externo y el Núcleo

Interno. Es la más cercana al centro de la Tierra.

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HidrosferaLa hidrosfera o hidrósfera1 (del griego υδρός hydros: agua y σφαιρα sphaira: esfera)describe en las Ciencias de la Tierra el sistema material constituido por el agua que seencuentra bajo, y sobre la superficie de la Tierra.

El agua que conforma la hidrosfera se reparte entre varios compartimentos que en orden demayor a menor volumen son:

* Los glaciares que cubren parte de la superficie continental. Sobre todo los doscasquetes glaciares de Groenlandia y la Antártida, pero también glaciares demontaña y volcán, de menor extensión y espesor, en todas las latitudes.

La escorrentía superficial, un sistema muy dinámico formado por ríos y lagos. El agua subterránea, que se encuentra embebida en rocas porosas de manera más o

menos universal. En la atmósfera en forma de nubes. En la biosfera, formando parte de plantas, animales y seres humanos

La presencia del agua en la superficie terrestre es el resultado de la desgasificación delmanto, que está compuesto por rocas que contienen en disolución sólida cierta cantidad desustancias volátiles, de las que el agua es la más importante. El agua del manto se escapa através de procesos volcánicos e hidrotermales. El manto recupera gracias a la subducciónuna parte del agua que pierde a través del vulcanismo.

En los niveles superiores de la atmósfera la radiación solar provoca la fotólisis del agua,rompiendo sus moléculas y dando lugar a la producción de hidrógeno (H) que termina,dado su bajo peso atómico, por perderse en el espacio. A la larga el enfriamiento delplaneta debería dar lugar al final del vulcanismo y la tectónica de placas conduciendo, alasociarse con el fenómeno anterior, a la progresiva desaparición de la hidrosfera a través dela gran superficie tan exacta que hay entre dos ángulos.

El agua migra de unos a otros compartimentos por procesos de cambio de estado y detransporte que en conjunto configuran el ciclo hidrológico o ciclo del agua.

La Tierra es el único planeta en nuestro Sistema Solar en el que está presente de maneracontinuada el agua líquida, cubriendo el 71% de su superficie.

Composición

Composición química del agua de mar(en peso y para una salinidad del 35‰)

Elemento ppm

Hidrógeno 110.000

Sodio 10.800

Cloro 19.400

Magnesio 1.290

Azufre 904

Potasio 392

Calcio 411

Bromo 67,3

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La hidrosfera incluye los océanos, mares, ríos, lagos, agua subterránea, el hielo y la nieve.Los océanos cubren aproximadamente dos terceras partes de la superficie terrestre, con unaprofundidad promedio de 3,5 km, lo que representa el 97% del total de la tercera parte delagua del planeta. En ellos se han encontrado al menos 77 elementos, siendo con mucho losmás importantes el sodio y el cloro, que junto con el magnesio y el bromo, son de los pocosque se explotan comercialmente a partir del agua de mar. En la actualidad, se supone queprácticamente todos los elementos están presentes en los océanos.

Aunque propiamente no del agua de mar, sino debajo de ella, del lecho marino del Pacíficocentral, cerca de las islas de Hawái, se han iniciado las investigaciones para extraer nódulosde manganeso, Mn (del tamaño de una pelota de golf o una papa pequeña). Estos nódulosson una fuente renovable de minerales, ya que se forman a partir del manto al ritmo deentre 6 y 10 toneladas al año y contienen principalmente Mn y hierro, además de cantidadespequeñas de níquel, cobre, cobalto, zinc, cromo, uranio, wolframio y plomo.

El agua dulce representa 3% del total y de esta cantidad aproximadamente 98% estácongelada, de allí que tengamos acceso únicamente a 0,06% de toda el agua del planeta.

El agua del planeta

El contenido de agua del planeta se estima en 1.300 trillones de litros. La mayor parte, un97,23 %, la almacenan los océanos y los casquetes polares un 2,15 %; los acuíferos, laverdadera reserva para el hombre, un 0,61 %. Los lagos encierran el 0,009 %, mientras quela cifra desciende en los mares interiores a un 0,008 %. La humedad del suelo acumula el0,005 % la atmósfera el 0,001 % y los ríos tan sólo 0,0001 % del total. Esta cantidad haestado circulando siempre por la Tierra, originando y conservando la vida en ella.Disponemos actualmente de la misma cantidad de la que disfrutaban los dinosaurios hace65 millones de años.

Ciclo hidrológico

Ciclo del agua (USGS).

El ciclo hidrológico o ciclo del agua es el proceso de circulación del agua entre losdistintos compartimentos de la hidrósfera. Se trata de un ciclo biogeoquímico en el que hayuna intervención mínima de reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unoslugares a otros o cambia de estado físico. El agua de la hidrósfera procede de ladesfragmentación del metano, donde tiene una presencia significativa, por los procesos delvulcanismo. Una parte del agua puede reincorporarse al manto con los sedimentosoceánicos de los que forma parte cuando éstos acompañan a la litósfera. La mayor parte dela masa del agua se encuentra en forma líquida, sobre todo en los océanos y mares y enmenor medida en forma de agua subterránea o de agua superficial (en ríos y arroyos). Elsegundo compartimento por su importancia es el del agua acumulada como hielo sobre todoen los casquetes glaciares antártico y groenlandés, con una participación pequeña de los

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glaciares de montaña, sobre todo de las latitudes altas y medias, y de la banquisa. Porúltimo, una fracción menor está presente en la atmósfera como vapor o, en estado gaseoso,como nubes. Esta fracción atmosférica es sin embargo muy importante para el intercambioentre compartimentos y para la circulación horizontal del agua, de manera que se aseguraun suministro permanente a las regiones de la superficie continental alejadas de losdepósitos principales.

Ciclo del Agua

El agua existe en la Tierra en tres estados: sólido (hielo, nieve), líquido y gas (vapor deagua). Océanos, ríos, nubes y lluvia están en constante cambio: el agua de la superficie seevapora, el agua de las nubes precipita, la lluvia se filtra por la tierra, etc. Sin embargo, lacantidad total de agua en el planeta no cambia. La circulación y conservación de agua en laTierra se llama ciclo hidrológico, o ciclo del agua. Cuando se formó, haceaproximadamente cuatro mil quinientos millones de años, la Tierra ya tenía en su interiorvapor de agua. En un principio, era una enorme bola en constante fusión con cientos devolcanes activos en su superficie. El magma, cargado de gases con vapor de agua, emergióa la superficie gracias a las constantes erupciones. Luego la Tierra se enfrió, el vapor deagua se condensó y cayó nuevamente al suelo en forma de lluvia.

El ciclo hidrológico comienza con la evaporación del agua desde la superficie del océano.A medida que se eleva, el aire humedecido se enfría y el vapor se transforma en agua: es lacondensación. Las gotas se juntan y forman una nube. Luego, caen por su propio peso: es laprecipitación. Si en la atmósfera hace mucho frío, el agua cae como nieve o granizo. Si esmás cálida, caerán gotas de lluvia.

Una parte del agua que llega a la superficie terrestre será aprovechada por los seres vivos;otra escurrirá por el terreno hasta llegar a un río, un lago o el océano. A este fenómeno se leconoce como escorrentía. Otro porcentaje del agua se filtrará a través del suelo, formandocapas de agua subterránea, conocidas como acuíferos. Este proceso es la percolación. Tardeo temprano, toda esta agua volverá nuevamente a la atmósfera, debido principalmente a laevaporación.

Fases del ciclo del agua

El ciclo del agua tiene una interacción constante con el ecosistema debido a que los seresvivos dependen de este elemento para sobrevivir y a su vez ayudan al funcionamiento delmismo. Por su parte, el ciclo hidrológico presenta cierta dependencia de una atmósferapoco contaminada y de un cierto grado de pureza del agua para su desarrollo convencional,ya que de otra manera el ciclo se entorpecería por el cambio en los tiempos de evaporación,condensación, etc.

Los principales procesos implicados en el ciclo del agua son:

1º Evaporación. El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre la superficieterrestre y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiración enplantas y sudoración en animales. Los seres vivos, especialmente las plantas,contribuyen con un 10% al agua que se incorpora a la atmósfera. En el mismocapítulo podemos situar la sublimación, cuantitativamente muy poco importante,que ocurre en la superficie helada de los glaciares o la banquisa.

2º Condensación. El agua en forma de vapor sube y se condensa formando lasnubes, constituidas por agua en pequeñas gotas.

3º Precipitación. Se produce cuando las gotas de agua que forman las nubes seenfrían acelerándose la condensación y uniéndose las gotitas de agua para formargotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en razón a sumayor peso. La precipitación puede ser sólida (nieve o granizo) o líquida (lluvia).

4º Infiltración Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a través de susporos y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circulaen superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato, de la pendiente

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y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera porevaporación o, más aún, por la transpiración de las plantas, que la extraen con raícesmás o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, nivelesque contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza lasuperficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, intersecan (esdecir, cortan) la superficie del terreno.

5º Escorrentía. Este término se refiere a los diversos medios por los que el agualíquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En los climas noexcepcionalmente secos, incluidos la mayoría de los llamados desérticos, laescorrentía es el principal agente geológico de erosión y de transporte desedimentos.

6º Circulación subterránea. Se produce a favor de la gravedad, como la escorrentíasuperficial, de la que se puede considerar una versión. Se presenta en dosmodalidades:

Primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente en rocaskarstificadas, como son a menudo las calizas, y es una circulación siemprependiente abajo.

Segundo, la que ocurre en los acuíferos en forma de agua intersticial quellena los poros de una roca permeable, de la cual puede incluso remontar porfenómenos en los que intervienen la presión y la capilaridad.

7º Fusión. Este cambio de estado se produce cuando la nieve pasa a estado líquidoal producirse el deshielo.

8º Solidificación. Al disminuir la temperatura en el interior de una nube por debajode 0° C, el vapor de agua o el agua misma se congelan, precipitándose en forma denieve o granizo, siendo la principal diferencia entre los dos conceptos que en el casode la nieve se trata de una solidificación del agua de la nube que se presenta por logeneral a baja altura: al irse congelando la humedad y las pequeñas gotas de agua dela nube, se forman copos de nieve, cristales de hielo polimórficos (es decir, queadoptan numerosas formas visibles al microscopio), mientras que en el caso delgranizo, es el ascenso rápido de las gotas de agua que forman una nube lo que daorigen a la formación de hielo, el cual va formando el granizo y aumentando detamaño con ese ascenso. Y cuando sobre la superficie del mar se produce unatromba marina (especie de tornado que se produce sobre la superficie del marcuando está muy caldeada por el sol) este hielo se origina en el ascenso de agua poradherencia del vapor y agua al núcleo congelado de las grandes gotas de agua Elproceso se repite desde el inicio, consecutivamente por lo que nunca se termina, nise agota el agua.

Compartimentos e intercambios de Agua

El agua se distribuye desigualmente entre los distintos compartimentos, y los procesos porlos que éstos intercambian el agua se dan a ritmos heterogéneos. El mayor volumencorresponde al océano, seguido del hielo glaciar y después por el agua subterránea. El aguadulce superficial representa sólo una exigua fracción y aún menor el agua atmosférica(vapor y nubes).

DepósitoVolumen(en millones dekm³)

Porcentaje

Océanos 1 370 90,40386

Casquetes yglaciares

546 8,90

Agua subterránea 9,5 0,68

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Lagos 0,125 0,01

Humedad del suelo 0,065 0,005

Atmósfera 0,013 0,001

Arroyos y ríos 0,0017 0,0001

Biomasa 0,0006 0,00004

Depósito Tiempo medio de residencia

Glaciares 20 a 100 años

Nieve estacional 2 a 6 meses

Humedad del suelo 1 a 2 meses

Agua subterránea: somera 100 a 200 años

Agua subterránea: profunda 10.000 años

Lagos 50 a 100 años

Ríos 2 a 6 meses

El tiempo de residencia de una molécula de agua en un compartimento es mayor cuantomenor es el ritmo con que el agua abandona ese compartimento (o se incorpora a él). Esnotablemente largo en los casquetes glaciares, a donde llega por una precipitacióncaracterísticamente escasa, abandonándolos por la pérdida de bloques de hielo en susmárgenes o por la fusión en la base del glaciar, donde se forman pequeños ríos o arroyosque sirven de aliviadero al derretimiento del hielo en su desplazamiento debido a lagravedad. El compartimento donde la residencia media es más larga, aparte el océano, es elde los acuíferos profundos, algunos de los cuales son «acuíferos fósiles», que no serenuevan desde tiempos remotos. El tiempo de residencia es particularmente breve para lafracción atmosférica, que se recicla muy deprisa. El tiempo medio de residencia es elcociente entre el volumen total del compartimento o depósito y el caudal del intercambio deagua (expresado como volumen partido por tiempo); la unidad del tiempo de residenciaresultante es la unidad de tiempo utilizada al expresar el caudal.

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Agua subterránea

Si el agua subterránea aflora en el desierto puede producir oasis, como éste en Libia.

Manantial de agua subterránea en Francia.

El agua subterránea representa una fracción importante de la masa de agua presente encada momento en los continentes. Esta se aloja en los acuíferos bajo la superficie de latierra. El volumen del agua subterránea es mucho más importante que la masa de aguaretenida en lagos o circulante, y aunque menor al de los mayores glaciares, las masas másextensas pueden alcanzar millones de km² (como el acuífero guaraní). El agua del subsueloes un recurso importante y de este se abastece gran parte de la población mundial, pero dedifícil gestión, por su sensibilidad a la contaminación y a la sobreexplotación.

Es una creencia común que el agua subterránea llena cavidades y circula por galerías. Sinembargo, no siempre es así, pues puede encontrarse ocupando los intersticios (poros ygrietas) del suelo, del sustrato rocoso o del sedimento sin consolidar, los cuales la contienencomo una esponja. La única excepción significativa, la ofrecen las rocas solubles como lascalizas y los yesos, susceptibles de sufrir el proceso llamado karstificación, en el que elagua excava simas, cavernas y otras vías de circulación, modelo que más se ajusta a lacreencia popular.

Estructura

Un acuífero es un terreno rocoso permeable dispuesto bajo la superficie, en donde seacumula y por donde circula el agua subterránea. En un acuífero "libre" se distinguen:

Una zona de saturación, que es la situada encima de la capa impermeable, dondeel agua rellena completamente los poros de las rocas. El límite superior de estazona, que lo separa de la zona vadosa o de aireación, es el nivel freático y varíasegún las circunstancias: descendiendo en épocas secas, cuando el acuífero no serecarga o lo hace a un ritmo más lento que su descarga; y ascendiendo, en épocashúmedas.

Una zona de aireación o vadosa, es el espacio comprendido entre el nivel freáticoy la superficie, donde no todos los poros están llenos de agua.

Cuando la roca permeable donde se acumula el agua se localiza entre dos capasimpermeables, que puede tener forma de U o no, vimos que era un acuífero cautivo o

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confinado. En este caso, el agua se encuentra sometida a una presión mayor que laatmosférica, y si se perfora la capa superior, fluye como un surtidor, tipo pozo artesiano.

Perforando el terreno hasta la zona de saturación es como se obtiene un pozo ordinario,mientras que, como vimos, la formación de un manantial surgente o pozo artesiano seproduce en un acuífero cautivo, cuando el nivel piezométrico "virtual" aflora en lasuperficie y las aguas surgen al exterior.

Tipos de acuíferos

Tipos de acuíferos.

Según su estructura

Desde el punto de vista de su estructura, ya se ha visto que se pueden distinguir losacuíferos libres y los acuíferos confinados.

En la figura de al lado se ilustran los dos tipos de acuíferos:

río o lago (a), en este caso es la fuente de recarga de ambos acuíferos. suelo poroso no saturado (b). suelo poroso saturado (c), en el cual existe una camada de terreno impermeable (d),

formado, por ejemplo por arcilla, este estrato impermeable confina el acuífero acotas inferiores.

suelo impermeable (d). acuífero no confinado (e). manantial (f); pozo que capta agua del acuífero no confinado (g). pozo que alcanza el acuífero confinado, frecuentemente el agua brota como en un

surtidor o fuente, llamado pozo artesiano (h).

Según su textura

Desde el punto de vista textural, se dividen también en dos grandes grupos: los porosos yfisurales.

En los acuíferos porosos el agua subterránea se encuentra como embebida en una esponja,dentro de unos poros intercomunicados entre sí, cuya textura motiva que existe"permeabilidad" (transmisión interna de agua), frente a un simple almacenamiento. Aunquelas arcillas presentan una máxima porosidad y almacenamiento, pero una nula transmisióno permeabilidad (permeabilidad <> porosidad). Como ejemplo de acuíferos porosos,tenemos las formaciones de arenas y gravas aluviales

En los acuíferos fisurales, el agua se encuentra ubicada sobre fisuras o diaclasas, tambiénintercomunicadas entre sí; pero a diferencia de los acuíferos porosos, su distribución haceque los flujos internos de agua se comporten de una manera heterogénea, por direccionespreferenciales. Como representantes principales del tipo fisural podemos citar a losacuíferos kársticos.

Según su comportamiento hidrodinámico

Por último, desde un punto de vista hidrodinámico, de la movilidad del agua, podemosdenominar, en sentido estricto:

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Acuíferos: Buenos almacenes y transmisores de agua subterránea (cantidad y velocidad)(p.ej.- arenas porosas y calizas fisurales)

Acuitardos: Buenos almacenes pero malos transmisores de agua subterránea (cantidadpero lentos) (p.ej.- limos)

Acuícludos: Pueden ser buenos almacenes, pero nulos transmisores (p.ej.- las arcillas)

Acuífugos: Son nulos tanto como almacenes como transmisores. (p.ej.- granitos o cuarcitasno fisuradas).

Acuífero cautivo ó confinado

Son aquellas formaciones cuando el agua subterránea se encuentra encerrada entre doscapas impermeables y es sometida a una presión distinta a la atmosférica (superior). Sólorecibe el agua de lluvia por una zona en la que existen materiales permeables, recargaalóctona donde el área de recarga se encuentra alejada del punto de medición, y puede serdirecta o indirecta dependiendo de si es agua de lluvia que entra en contacto directo con unafloramiento del agua subterránea, o las precipitaciones deben atravesar las diferentes capasde suelo antes de ser integrada al agua subterránea. A las zonas de recarga se les puedellamar zonas de alimentación. Debido a las capas impermeables que encierran al acuífero,nunca se evidenciarán recargas autóctonas (situación en la que el agua proviene de un áreade recarga situada sobre el acuífero), caso típico de los acuíferos semiconfinados y los noconfinados o libres (freáticos).

Recarga

El agua del suelo se renueva en general por procesos activos de recarga desde la superficie.La renovación se produce lentamente cuando la comparamos con la de los depósitossuperficiales, como los lagos, y los cursos de agua. El tiempo de residencia (el periodonecesario para renovar por completo un depósito a su tasa de renovación normal) es muylargo. En algunos casos la renovación está interrumpida por la impermeabilidad de lasformaciones geológicas superiores (acuitardos), o por circunstancias climáticassobrevenidas de aridez.

En ciertos casos se habla de acuíferos fósiles, estos son bolsones de agua subterránea,formados en épocas geológicas pasadas, y que, a causa de variaciones climáticas ya notienen actualmente recarga.

El agua de las precipitaciones (lluvia, nieve,...) puede tener distintos destinos una vezalcanza el suelo. Se reparte en tres fracciones. Se llama escorrentía a la parte que se deslizapor la superficie del terreno, primero como arroyada difusa y luego como agua encauzada,formando arroyos y ríos. Otra parte del agua se evapora desde las capas superficiales delsuelo o pasa a la atmósfera con la transpiración de los organismos, especialmente lasplantas; nos referimos a esta parte como evapotranspiración. Por último, otra parte seinfiltra en el terreno y pasa a ser agua subterránea.

La proporción de infiltración respecto al total de las precipitaciones depende de variosfactores:

La litología (la naturaleza del material geológico que aflora e la superficie) influyea través de su permeabilidad, la cual depende de la porosidad, del diaclasamiento(agrietamiento) y de la mineralogía del sustrato. Por ejemplo, los mineralesarcillosos se hidratan fácilmente, hinchándose siempre en algún grado, lo que dalugar a una reducción de la porosidad que termina por hacer al sustratoimpermeable.

Otro factor desfavorable para la infiltración es una pendiente marcada. La presencia de vegetación densa influye de forma compleja, porque reduce el

agua que llega al suelo (interceptación), pero extiende en el tiempo el efecto de lasprecipitaciones, desprendiendo poco a poco el agua que moja el follaje, reduciendoasí la fracción de escorrentía y aumentando la de infiltración. Otro efecto favorablede la vegetación tiene que ver con las raíces, especialmente las raíces densas ysuperficiales de muchas plantas herbáceas, y con la formación de suelo,generalmente más permeable que la mayoría de las rocas frescas.

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La velocidad a la que el agua se mueve depende del volumen de los intersticios (porosidad)y del grado de intercomunicación entre ellos. Los dos principales parámetros de quedepende la permeabilidad. Los acuíferos suelen ser materiales sedimentarios de granorelativamente grueso (gravas, arenas, limos, …). Si los poros son suficientemente amplios,una parte del agua circula libremente a través de ellos impulsada por la gravedad, pero otraqueda fijada por las fuerzas de la capilaridad y otras motivadas por interacciones entre ellay las moléculas minerales.

En algunas situaciones especiales se ha logrado la recarga artificial de los acuíferos, peroeste no es un procedimiento generalizado, y no siempre es posible. Antes de poderplantearse la conveniencia de proponer la recarga artificial de un acuífero es necesario tenerun conocimiento muy profundo y detallado de la hidrogeología de la región donde seencuentra el acuífero en cuestión por un lado y por otro disponer del volumen de aguanecesario para tal operación.

Descarga

El agua subterránea mana (brota) de forma natural en distintas clases de surgencias en lasladeras (manantiales) y a veces en fondos del relieve, siempre allí donde el nivel freáticointercepta la superficie. Cuando no hay surgencias naturales, al agua subterránea se puedeacceder a través de pozos, perforaciones que llegan hasta el acuífero y se llenanparcialmente con el agua subterránea, siempre por debajo del nivel freático, en el queprovoca además una depresión local. El agua se puede extraer por medio de bombas. Elagua también se desplaza a través del suelo, normalmente siguiendo una dirección paralelaa la del drenaje superficial, y esto resulta en una descarga subterránea al mar que no esobservada en la superficie, pero que puede tener importancia en el mantenimiento de losecosistemas marinos.

Sobreexplotación

Los pozos se pueden secar si el nivel freático cae por debajo de su profundidad inicial, loque ocurre ocasionalmente en años de sequía, y por las mismas razones pueden secar losmanantiales. El régimen de recarga puede alterarse por otras causas, como la repoblaciónforestal, que favorece la infiltración frente a la escorrentía, pero aún más favorece laevapotranspiración, o por la extensión de pavimentos impermeables, como ocurre en zonasurbanas e industriales.

El descenso del nivel freático medio se produce siempre que hay una extracción continuadade agua en el acuífero. Sin embargo este descenso no significa que el acuífero estésobreexplotado. Normalmente lo que sucede es que el nivel freático busca una nueva cotade equilibrio en que se estabiliza. La sobreexplotación se produce cuando las extraccionestotales de agua superan a la recarga.

En algunas partes del mundo la ampliación de los regadíos y de otras actividades queconsumen agua se ha hecho a costa de acuíferos cuya recarga es lenta o casi nula. Esto hatenido algunas consecuencias negativas como el secado de manantiales y zonas húmedas ola intrusión salina en acuíferos costeros. En algunos casos la sobreexplotación hafavorecido la intrusión de agua salina por la proximidad de la costa, provocando lasalinización del agua e indirectamente la de los suelos agrícolas.

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Contaminación del agua subterránea

El agua subterránea tiende a ser dulce y potable, pues la circulación subterránea tiende adepurar el agua de partículas y microorganismos contaminantes. Sin embargo, en ocasioneséstos llegan al acuífero por la actividad humana, como la construcción de fosas sépticas o laagricultura. Por otro lado la contaminación puede deberse a factores naturales si losacuíferos son demasiado ricas en sales disueltas o por la erosión natural de ciertasformaciones rocosas.

La contaminación del agua subterránea puede permanecer por largos períodos. Esto se debea la baja tasa de renovación y largo tiempo de residencia, ya que al agua subterránea nopueden aplicarse fácilmente procesos artificiales de depuración como los que se puedenaplicar a los depósitos superficiales, por su difícil acceso. En caso de zonas locales decontaminación se pueden realizar remediación de acuíferos mediante la técnica de bombeoy tratamiento, que consiste en extraer agua del acuífero, tratarla químicamente, e inyectarlade vuelta al acuífero.

Entre las causas antropogénicas (debidas a los seres humanos)debido a la de lacontaminación están la infiltración de nitratos y otros abonos químicos muy solubles usadosen la agricultura. Estos suelen ser una causa grave de contaminación de los suministros enllanuras de elevada productividad agrícola y densa población. Otras fuentes decontaminantes son las descargas de fábricas, los productos agrícolas y los químicosutilizados por las personas en sus hogares y patios. Los contaminantes también puedenprovenir de tanques de almacenamiento de agua, pozos sépticos, lugares con desperdiciospeligrosos y vertederos. Actualmente, los contaminantes del agua subterránea que máspreocupan son los compuestos orgánicos industriales, como disolventes, pesticidas,pinturas, barnices, o los combustibles como la gasolina.

En cuanto a los abonos químicos minerales, los nitratos son los que generan mayorpreocupación. Estos se originan de diferentes fuentes: la aplicación de fertilizantes, lospozos sépticos que no están funcionando bien, las lagunas de retención de desperdiciossólidos no impermeabilizadas por debajo y la infiltración de aguas residuales o tratadas. Elenvenenamiento con nitrato es peligroso en los niños. En altos niveles pueden limitar lacapacidad de la sangre para transportar oxígeno, causando asfixia en bebés. En el tubodigestivo el nitrato se reduce produciendo nitritos, que son cancerígenos.

El agua subterránea en áreas costeras puede contaminarse por intrusiones de agua de mar(Intrusión salina) cuando la tasa de extracción es muy alta. Esto provoca que el agua delmar penetre en los acuíferos de agua dulce. Este problema puede ser tratado con cambios enla ubicación de los pozos o excavando otros que mantengan el agua salada lejos delacuífero de agua dulce. En todo caso, mientras la extracción supere a la recarga por aguadulce, la contaminación con agua salada sigue siendo una posibilidad.

Un ejemplo de la contaminación de aguas subterráneas, es el que se presenta en el bajovalle del Ganges. Allí se da un caso grave de contaminación por arsénico que está causandola intoxicación crónica a decenas de millones de personas, irremediable hasta ahora. Lacausa de esta contaminación, es la combinación de un factor antropogénico, lacontaminación orgánica ligada a la intensificación del regadío y de un factor natural. Unacepa bacteriana del suelo libera el arsénico que antes permanecía retenido en la roca debidoa las nuevas condiciones.

CriósferaLa criósfera, derivado de palabra griega Cryo que significa "frío" o "enfriar", es el términoque describe las partes de la superficie de la Tierra donde el agua se encuentra en estadosólido, que incluye el hielo del mar, el hielo del lago, el hielo del río, la superficie de nieve,los glaciares, los casquetes polares y las capas de hielo y terreno congelado. Por lo tantohay una amplia superposición con la hidrosfera. La criosfera es una parte integral delsistema climático global, con importantes vínculos y reacciones generadas a través de suinfluencia en los flujos de energía de superficie y la humedad, las nubes, la precipitación, lahidrología, la circulación atmosférica y oceánica. A través de estos procesos deretroalimentación, la criosfera juega un papel significativo en el clima global y en larespuesta al modelo climático del cambio global.

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BiosferaEn Ecología, la biósfera o biosfera1 es el sistema material formado por el conjunto de losseres vivos propios del planeta Tierra, junto con el medio físico que les rodea y que elloscontribuyen a conformar. Este significado de "envoltura viva" de la Tierra, es el de uso másextendido, pero también se habla de biosfera a veces para referirse al espacio dentro delcual se desarrolla la vida, también la biosfera es el conjunto de la litósfera, hidrósfera y laatmósfera.

La biosfera es el ecosistema global. Al mismo concepto nos referimos con otros términos,que pueden considerarse sinónimos, como ecosfera o biogeosfera. Es una creacióncolectiva de una variedad de organismos y especies que interactuando entre sí, forman ladiversidad de los ecosistemas. Tiene propiedades que permiten hablar de ella como un granser vivo, con capacidad para controlar, dentro de unos límites, su propio estado y evolución.

Distribución de la vida

Océanos

Los océanos y principales mares.

En los oceános la vida se concentra en la capa superficial, zona fótica, en la que penetra laluz. La cadena trófica empieza aquí con fotosintetizadores que son sobre todocianobacterias y protistas, generalmente unicelulares y planctónicos. Los factores limitantespara el desarrollo de la vida son aquí algunos nutrientes esenciales, como el hierro, que sonescasos, y la máxima productividad la encontramos en los mares fríos y en ciertas regionestropicales, contiguas a los continentes, en las que las corrientes hacen aflorar nutrientesdesde el fondo del mar. Fuera de esos lugares, las regiones pelágicas (en alta mar) de laslatitudes cálidas son desiertos biológicos, con poca densidad de vida. Los ecosistemasmarinos más ricos y complejos son sin embargo tropicales, y son los que se desarrollan amuy poca profundidad, sólo unos metros, ricos en vida bentónica, cerca de la orilla; elejemplo más claro son los arrecifes coralinos.

Además en la zona fótica, hay una vida marina próspera en cada uno de los oscuros yextensos fondos del océano, la cual depende, para su nutrición, de la materia orgánica quecae desde arriba, en forma de residuos y cadáveres. En algunos lugares en los que losprocesos geotectónicos hacen aflorar aguas calientes cargadas de sales, son importantes losproductores primarios, autótrofos, que obtienen la energía de reacciones químicas basadasen sustratos inorgánicos; el tipo de metabolismo que llamamos quimiosíntesis.

En contra de ciertos prejuicios, la densidad media de vida es mayor en los continentes queen los océanos en la biosfera actual; aunque como el océano es mucho más extenso, lecorresponde aproximadamente el 50% de la producción primaria total del planeta.

Biosfera profunda

Hasta hace poco se ponía como límite para la vida el nivel, a pocos metros de profundidad,hasta donde se extienden las raíces de las plantas. Ahora hemos comprobado que no sólo enlos fondos oceánicos hay ecosistemas dependientes de organismos quimioautótrofos, sinoque la vida de este tipo se extiende hasta niveles profundos de la corteza. Consiste enbacterias y arqueas extremófilas, las cuales extraen energía de procesos químicos

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inorgánicos (Quimiosíntesis). Prosperan sin duda mejor en lugares donde aparecen ciertasmezclas minerales inestables, que ofrecen un potencial de energía química; pero la Tierra esgeológicamente un planeta aún vivo, donde los procesos internos generan aúnconstantemente situaciones así.

Homeostasis

La organización de la vida se basa en una jerarquía de niveles de complejidad, con sistemasmenores que se organizan para formar otros mayores, más complejos y potencialmente másvariados. Se trata de sistemas autoorganizados con distintos grados de control cibernéticosobre su estado. El máximo autocontrol lo encontramos en los niveles que llamamos de lascélulas y de los organismos; de hecho basta una célula para tener un organismos autónomo(un organismos unicelular). En menor medida observamos autocontrol, por mecanismoscibernéticos de realimentación negativa, en el nivel de organización de los ecosistemas.Algunos autores, como el propio Vernadski, y luego señaladamente James Lovelock,valoraron que la misma posibilidad la demuestra el ecosistema global, es decir, la biosfera.La biosfera muestra, aunque no con el grado de control de un organismo, capacidades dehomeostasis (regulación de su composición y estructura) y homeorresis (regulación delritmo de sus procesos internos y de intercambio).

EcosistemaUn ecosistema es un sistema natural que está formado por un conjunto de organismos vivos(biocenosis) y el medio físico donde se relacionan (biotopo). Un ecosistema es una unidadcompuesta de organismos interdependientes que comparten el mismo hábitat. Los ecosistemassuelen formar una serie de cadenas que muestran la interdependencia de los organismos dentrodel sistema.El concepto, que comenzó a desarrollarse entre 1920 y 1930, tiene en cuenta lascomplejas interacciones entre los organismos (por ejemplo plantas, animales, bacterias,protistas y hongos) que forman la comunidad (biocenosis) y los flujos de energía y materialesque la atraviesan.

Descripción

El término ecosistema fue acuñado en 1930 por Roy Clapham para designar el conjunto decomponentes físicos y biológicos de un entorno. El ecólogo británico Arthur Tansley refinómás tarde el término, y lo describió como «El sistema completo, ... incluyendo no sólo elcomplejo de organismos, sino también todo el complejo de factores físicos que forman loque llamamos medio ambiente».3 Tansley consideraba los ecosistemas no simplementecomo unidades naturales sino como «aislamientos mentales» («mental isolates»).2 Tansleymás adelante4 definió la extensión espacial de los ecosistemas mediante el término«ecotopo» («ecotope»).Fundamental para el concepto de ecosistema es la idea de que losorganismos vivos interactúan con cualquier otro elemento en su entorno local. EugeneOdum, uno de los fundadores de la ecología, declaró: «Toda unidad que incluye todos losorganismos (es decir: la "comunidad") en una zona determinada interactuando con elentorno físico así como un flujo de energía que conduzca a una estructura tróficaclaramente definida, diversidad biótica y ciclos de materiales (es decir, un intercambio demateriales entre la vida y las partes no vivas) dentro del sistema es un ecosistema».5 Elconcepto de ecosistema humano se basa en desmontar la dicotomía humano/naturaleza y enla premisa de que todas las especies están ecológicamente integradas unas con otras, asícomo con los componentes abióticos de su biotopo.

Biomas

Mapa de biomas terrestres clasificados por vegetación.

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Un concepto similar al de ecosistema es el de bioma, que es, climática y geográficamente,una zona definida ecológicamente en que se dan similares condiciones climáticas ysimilares comunidades de plantas, animales y organismos del suelo, a menudo referidascomo ecosistemas de gran extensión. Los biomas se definen basándose en factores talescomo las estructuras de las plantas (árboles, arbustos y hierbas), los tipos de hojas (plantasde hoja ancha y aguja), la distancia entre las plantas (bosque, selva, sabana) y el clima. Adiferencia de las ecozonas, los biomas no se definen por genética, taxonomía o semejanzashistóricas y se identifican con frecuencia con patrones especiales de sucesión ecológica yvegetación clímax.

Estructura

Al sumar la estructura de un ecosistema se habla a veces de la estructura abstracta en la quelas partes son las distintas clases de componentes, es decir, el biotopo y la biocenosis, y losdistintos tipos ecológicos de organismos (productores, descomponedores, predadores, etc.).Pero los ecosistemas tienen además una estructura física en la medida en que no son nuncatotalmente homogéneos, sino que presentan partes, donde las condiciones son distintas ymás o menos uniformes, o gradientes en alguna dirección.

La estructura física del ecosistema puede desarrollarse en la dirección vertical y horizontal,en ambos casos se habla estratificación.

Estructura vertical. Un ejemplo claro e importante es el de la estratificación lacustre,donde distinguimos esencialmente epilimnion, mesolimnion (o termoclina) ehipolimnion. El perfil del suelo, con su subdivisión en horizontes, es otro ejemplode estratificación con una dimensión ecológica. Las estructuras verticales máscomplejas se dan en los ecosistemas forestales, donde inicialmente distinguimos unestrato herbáceo, un estrato arbustivo y un estrato arbóreo.

Estructura horizontal. En algunos casos puede reconocerse una estructurahorizontal, a veces de carácter periódico. En los ecosistemas ribereños, por ejemplo,aparecen franjas paralelas al cauce fluvial, dependientes sobre todo de laprofundidad del nivel freático. En ambientes periglaciales los fenómenos periódicosrelacionados con los cambios de temperatura, helada y deshielo, producenestructuras regulares en el sustrato que afectan también a la biocenosis. Algunosecosistemas desarrollan estructuras horizontales en mosaico, como ocurre enextensas zonas bajo climas tropicales de dos estaciones, donde se combina la llanuraherbosa y el bosque o el matorral espinoso, formando un paisaje característicoconocido como la sabana arbolada.

Ecosistema acuático

Los ecosistemas acuáticos incluyen las aguas de los océanos y las aguas continentalesdulces o saladas.

La oceanografía se ocupa del estudio de los primeros y la limnología de los segundos. Eneste último grupo no sólo se consideran los ecosistemas de agua corriente (medios lóticos)y los de agua quieta (medios lénticos), sino también los hábitats acuosos de manantiales,huecos de árboles e incluso las cavidades de plantas donde se acumula agua y los ambientesde aguas subterráneas. Cada uno de estos cuerpos de agua tiene estructuras y propiedadesfísicas particulares con relación a la luz, la temperatura, las olas, las corrientes y lacomposición química, así como diferentes tipos de organizaciones ecológicas y dedistribución de los organismos.

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Funcionamiento de los ecosistemasFuncionamiento de los ecosistemas se refiere a que los ecosistemas necesitanmantener proporciones adecuadas entre especies, recursos y demás para funcionar enforma correcta. Algunos piensan que en condiciones naturales todos los habitantes deun determinado ecosistema están perfectamente adaptados a él.

Ecosistemas y ecología

Tener el concepto de ecosistema, y de ecología es importante para comprender comofunciona la naturaleza. Un ecosistema es, según el diccionario Larousse, «una unidadfundamental de estudio de la ecología», constituida por los seres vivos que en él habitan(factores bióticos), y el medio en el esta comunidad de seres vive, es decir su entorno físico(factores abióticos). Un ecosistema es entonces el lugar en donde vive una comunidad deseres vivos, a los cuales se les denomina factores bióticos, y el medio en donde viven,también llamado factor abiótico.

La ciencia que estudia el funcionamiento de los ecosistemas, y en general de la naturaleza,se llama ecología. Es una palabra que surge del griego: eco (οἷκος, que significa casa), ylogos (λόγοςque significa estudio o tratado).

Factores bióticos

Los factores bióticos son los elementos vivos del ecosistema. El término proviene delgriego bios(βίος), que significa «vida».No importa de que reino sea, si es un organismounicelular o pluricelular, todos los seres vivos interactúan entre sí, en un orden en relacióncon su alimento:

Los árboles son un ejemplo de seres productores. En la imagen, una especie del Piceaabies.

Productores. Los productores son los organismos que producen su propio alimento.Y para ello utilizan la luz solar. Constituyen el primer punto de entrada de energía alecosistema. Los productores están constituidos en general por todas las plantas, lasalgas, algunas bacterias y algunos protozoos, que poseen pigmentos capaces decaptar la luz solar y convertirla en energía que utilizan para sus procesos biológicos.Se les denomina seres autótrofos, ya que producen su propio alimento.

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Un águila devorando su presa. Es un ejemplo de un consumidor.

Consumidores. Los consumidores se alimentan de otros seres vivos. Generalmentehay dos tipos de consumidores: Herbivoría, cuando un ser vivo se alimenta de unaplanta, o cuando un depredador se come al herbívoro (Carnivoría). Entre losconsumidores, existen varias subclasificaciones. Se les llama heterótrofos, porqueno pueden hacer su propio alimento.

Una mosca alimentándose de excrementos. Este es un ejemplo de Coprofagia.

Descomponedores, o Saprótrofros. Son los que se alimentan de los desperdiciosde otros seres vivos (Coprofagia procede del griego copros (κόπρος), que significaheces y phagein (φαγείν), que significa comer), o de sus cadáveres (carroñeros).

Los factores bióticos se organizan según distintos criterios:

Individuo

Este perro es un individuo, perteneciente a una sola especie.

Es un ser vivo, solo, una unidad independiente. Un individuo solo puede pertenecer a unaespecie. Por ejemplo, los zorros rojos (Vulpes vulpes), solo pertenecen a esa especie única.El espacio que ocupa para vivir un individuo, o una población, se denomina nichoecológico. Cuando en una misma área habitan varios individuos de una misma especie,forman una población.

Población

Una población es la agrupación de individuos de una misma especie, que habitan en unárea determinada y se ayudan mutuamente. Hay varias características que pueden describiruna población:

Estructura. La estructura contempla el tamaño y la densidad de la población. Eltamaño se refiere al número de individuos en la población, y la densidad, es elnúmero de habitantes en un área, por ejemplo, 30 chiguiros (capibaras) en 1

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kilómetro cuadrado(2). Eso se escribe: 30/km2. Estos factores a su vez dependen deotros factores como la natalidad, la mortalidad, y la dispersión.

Dinámica. Se relaciona mas con la natalidad, la mortalidad, y la dispersión. Lanatalidad es el número de individuos que nacen; la mortalidad se refiere al númerode individuos que mueren. Ambos factores son regidos por una unidad de tiempo.Ambas tasas tienen diferentes causas. Por ejemplo, la mortalidad puede aumentar sihay alguna enfermedad, o si los individuos son de edad avanzada.

Dispersión. Es el movimiento de individuos en diferentes poblaciones. Sedenomina emigración a la salida de individuos de una población, e inmigración, alingreso. Los individuos se mueven por diferentes causas: alimento, agua o pareja.

Distribución espacial. Es la forma como los individuos ocupan su espacio. Existentres formas de distribución espacial:

En la distribución aleatoria, el individuo ocupa cualquier punto. Por ejemplo, enlos bosques tropicales, los árboles se distribuyen en cualquier lugar.

En la distribución homogénea, los individuos están casi a igual distancia los unosque los otros, como las plantas en los desiertos.

En la distribución agrupada, los individuos se agrupan unos con otros, como loshongos, que se apiñan en el tronco de un árbol.

Comunidad

Una comunidad puede vivir en un río, e incluye hasta los organismos mas pequeños.

Es el conjunto de poblaciones en el ambiente, que interactúan entre sí y con su medio. Estambién llamada comunidad biótica. Entre estos hay depredación, parasitismo, y otros tiposde relaciones, que pueden resultar beneficiosas para ambos individuos, o buena para uno, ymalo para el otro. Por ejemplo, una comunidad puede estar compuesta por plantas(autótrofos), venados(consumidores primarios), pumas (consumidores secundarios), buitres(descomponedores), y otras clases de seres vivos, que interactúan entre sí para conseguirenergía, protección o pareja, entre otras cosas. En una comunidad todos los individuostienen una labor importante.

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Interacciones entre los factores bióticos

Los seres vivos interactúan entre si. Estas interacciones son clasificadas de acuerdo a losbeneficios o perjuicios que traigan para las especies consideradas:

Con beneficio mutuo. Los dos individuos involucrados salen beneficiados Con beneficio de una sola especie. Una especie se impone mientras la otra es

afectada negativamente. Un ejemplo de beneficio de una especie en perjuicio deotra es la explotación, en la que una de las especies utiliza a la otra sin darles losbeneficios que debería, aunque en general se toma como un comportamiento másque como una relación.

Con beneficio de una sola especie. La otra especie no se ve afectada.

Interacciones intraespecíficas

Este tipo de interacción ocurre entre los individuos de una misma especie.

Gregarismo

Un ser gregario es aquél que vive en rebaño o manada. El término viene del latín gregarĭus.Cuando los individuos se asocian con un objetivo en común, se presenta el gregarismo. Esfrecuente en seres muy sociables, tales como lobos, abejas,un banco de peces, etc.... Lospeces se juntan para obtener proteccion ante los depredadores. La interacción tienebeneficio mutuo.

Competencia (+/-)

Un ejemplo de competencia por pareja.

En los ecosistemas, la competencia es la lucha que se da entre los individuos para conseguirlos recursos que necesitan para sobrevivir. Como el recurso es limitado y es utilizado porlas dos especies, deben competir entre ellas para conseguirlo. A la larga, siempre unindividuo sale beneficiado, y otro perjudicado. Estos son los tipos de competencia:

Competencia por interferencia: Ocurre directamente entre individuos por el actode agresión, etc. cuando un individuo interfiere con el forrajeo, supervivencia,reproducción de otros o por prevención directa del establecimiento de una porcióndel hábitat. Los individuos pueden luchar cuerpo a cuerpo, presentándose inclusolesiones en uno o ambos individuos, siendo el más fuerte el vencedor.

Competencia aparente: Ocurre indirectamente entre dos especies que, porejemplo, son presas de un depredador común. En tal caso hay competencia por elespacio libre de depredadores.

La competencia generalmente se establece por las siguientes causas:

Pareja: Los Individuos compiten por reproducirse, y perpetuar sus genes. Ejemplo de estoson los machos de las Aves del paraíso. Estos poseen vistosas plumas de extravagantescolores y realizan complicados bailes para atraer a las hembras. Sin embargo, depende de lahembra escoger al macho. Así, uno termina reproduciéndose, mientras el otro tiene queseguir buscando pareja.

Alimento: Los individuos compiten por alimento, generalmente cuando ésteescasea, o cuando tienen crías. Ejemplo de esto son las luchas que se dan entre las

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águilas calvas. Con frecuencia cuando una de estas aves captura un pez, las otras lapersiguen para robárselo.

Esta interacción tiene beneficio de una sola especia, mientras que la otra queda afectadanegativamente.

Territorialidad

Un ejemplo de territorialidad. El Lobo marca su territorio con orina, advirtiendo que losrecursos de esa área le pertenecen.

Es común que los individuos compitan por territorio, es decir, un lugar donde vivir,especialmente los machos. Un ejemplo son los osos pardos, quienes compiten por suterritorio, marcando lugares con orina, frotándose contra los árboles para marcar suscortezas, o también frotándose en las rocas, para dejar su olor. Si otro oso entra en suterritorio, los dos luchan, por ese territorio. La territorialidad es competencia entreindividuos por un territorio con una cierta abundancia de recursos. Esta interacción tienebeneficio de una sola especia, mientras que la otra queda afectada negativamente.

Interacciones interespecíficas

Estas relaciones se dan entre individuos de especies diferentes.

Competencia

Aunque la competencia puede darse dentro de una misma especie, también puede aparecerentre especies diferentes. Suele ser por las mismas razones que la competenciaintraespecífica, menos por pareja, ya que no es común que en estado salvaje un ser de unaespecie compita con otro de otra especie distinta, por su pareja. Algunos tipos decompetencia interespecífica son:

Competencia por interferencia: Ocurre directamente entre individuos por el actode agresión, etc. cuando un individuo interfiere con el forrajeo, supervivencia,reproducción de otros o por prevención directa del establecimiento de una porcióndel hábitat.

Competencia aparente: Ocurre indirectamente entre dos especies que, porejemplo, son presas de un depredador común. En tal caso hay competencia por elespacio libre de depredadores.

Depredación

La ausencia de depredadores puede afectar seriamente una población, incluso unecosistema, ya que podría producirse un sobrepoblamiento de una especie, haciendo queesta se convirtiese en una plaga.

Es una relación que se da entre el ser beneficiado (depredador) y el organismo afectado(presa). Surge cuando un animal carnívoro mata a su presa, y se alimenta de esta. Así laenergía pasa de nivel trófico a nivel trófico. Al ser que come carne, se le denominacarnívoro (que viene del latín carne y vorare, que quiere decir devorador de carne), aunquees preferible el uso del término zoófago. En la depredación, por lo general el mas débil escomido, mientras que el más fuerte sobrevive. Esta relación es sumamente importante, yaque ayuda a controlar el número de especies por lado y lado (depredador y presa). Si

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escasea el número de presas, entonces los depredadores se verían afectados, su poblacióndisminuiría por falta de alimento y si escasean los depredadores, la población de las presascrecería incontrolablemente, y dañaría seriamente la estructura del ecosistema pudiendoconvertirse en una verdadera plaga. Los seres vivos tienen múltiples adaptaciones, bien seapara defenderse de los depredadores, o para engañar a la presa, y capturarla mas fácilmente.Hay bastantes adaptaciones, pero una de las notorias es el mimetismo (de la raíz griegaμιμητός, que significa imitable). El mimetismo es el arte del engaño, el arte de hacersepasar por lo que no se es. Esto es muy importante tanto para depredadores como parapresas, puesto que les permite engañar a su oponente, o salvarse de una muerte, oengañarlo, o conseguir comida mas fácilmente.

Adaptaciones en los depredadores. Los depredadores cuentan con un sinnúmerode adaptaciones: La ecolocación, para hallar a sus presas en la noche, usada por losmurciélagos. El mimetismo, usado por ciertas especies, como la Mantis religiosa,para ocultarse y capturar a sus presas, sin que estas las vean. También poseendiferentes tipos de colmillos, o de picos, si es el caso, un cuerpo fuerte, y soninteligentes, para discernir lo que se puede comer, y lo que no.

Adaptaciones en las presas Las presas también tienen adaptaciones, como elmimetismo (Ej.Los camaleones, pueden cambiar de color, para adaptarse al medioque los rodea. Pero las presas también tienen espinas, mal sabor, e incluso veneno,para defenderse de los predadores. En este caso entrenan a los depredadoresjóvenes, les dan experiencia en saber qué se puede comer, y que no.

Herbivoría

En la herbivoría un animal se alimenta de plantas en lugar de hacerlo de otros animales.Los herbívoros introducen al ecosistema la energía que produjeron las plantas. Esto noafecta significativamente a las plantas. De hecho, puede llegar a ser beneficioso para lasmismas, pues puede ayudarlas a reproducirse, cuando el herbívoro excreta sus semillas,esparciéndolas y abonándolas en forma natural.

Parasitismo

Unas chinches, llenas de sangre humana. Son endoparásitos, hematófagos.

El parasitismo es una relación que se da entre el parásito y su huésped. También se puededar entre 2 poblaciones. Siempre el parásito es el individuo que sale beneficiado de larelación, ya que obtiene nutrientes de su huésped. Con frecuencia el parásito trambién es elmás pequeño en tamaño. El huésped es el ser afectado por el parásito. En algunassituaciones extremas el parásito puede incluso llegar a matar al huésped. El parasitismopuede ser considerado un caso particular de depredación o, mejor aún, de consumo, ya queel parásito se aprovecha y vive a expensas del huésped, alimentándose de su sangre(hematófago), o de otro de sus fluidos vitales, o incluso, de sus tejidos. En una definiciónmás precisa, podemos resumir que es una relación simbiótica entre distintas especies en laque el parásito es dependiente de su hospedador, y sin él moriría inevitablemente. Hayvarios tipos de parásito:

Ectoparásitos: Son los que viven y se desarrollan afuera del huésped, en su piel,plumas, escamas, o incluso en la membrana celular. Ejemplo: los mosquitos.

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Endoparásitos: Son los que viven y se desarrollan dentro del huésped. Ejemplo:Las tenias, que se desarrollan en el estómago y en los intestinos de sus huéspedes.

Parasitoides: Son aquellos parásitos que matan a su huésped. Ejemplo: La avispaBraconidae, ecdoparasitoide de los áfidos.

Microparásitos: Pequeños y extremadamente numerosos, se reproducen ymultiplican dentro del huésped. También crecen dentro de él, por lo general dentrode sus células. De esta forma se relacionan con el metabolismo y provocanreacciones por parte de los anticuerpos. Un ejemplo de esto son los virus.

Macroparásitos: Son mas grandes que los anteriores. Crecen pero no se multiplicandentro del huésped. Producen fases infecciosas que salen fuera del huésped, paraafectar a otros. Viven dentro del cuerpo o en las cavidades del afectado por losparásitos y por lo general, se puede estimar el número de macroparásitos existenteen el organismo afectado.

Parasitismo social:Es cuando el parásito deja criar su prole por otro. Un caso típicoes el de los Tordos renegridos. En esta especie, algunas veces la madre o el padrellevan su huevo a un nido de otra especie, para que esta lo críe.17

Aunque la mayoría de veces se habla de parásitos, como si estos solo fuesen insectos, locierto es que también hay cordados que son parásitos. Ejemplo de esto son los murciélagos.

Comensalismo

En el comensalismo, una especie sale beneficiada mientras que a la otra no le sucede nada.El término viene del latín com mensa, que significa compartiendo la mesa. La primeraespecie se ve beneficiada en algún término, comida (sin necesidad de quitarle la comida alotro, o sin ser parásitos), transporte, e incluso la relación existe después de la muerte de laespecie que sale neutra. Existen 3 tipos de comensalismo:

Unas rémoras, adheriéndose a un tiburón nodriza. Es un ejemplo de foresis.

Foresis: En este caso, el beneficiado recibe transporte. Un ejemplo de esto son lasrémoras, quienes tienen un órgano en la parte trasera de su cabeza, para adherirse aotros animales más grandes. Así, el animal grande las transporta, y estas obtienenotros beneficios, tales como alimento (cuando su medio de transporte come, lassobras son comidas por las rémoras), y protección (no se las van a comer, ya queestán con un animal más fuerte, y con frecuencia con un depredador).

Inquilinismo: Es cuando un ser se hospeda en otro, sin convertirse en parásito. Lospájaros carpinteros, son un ejemplo de esto, ya que viven en grandes y frondososárboles.

Metabiosis o tanatocresia: Este tipo de comensalismo se da en las especies que sealimentan de individuos muertos. El comensal toma ventaja del individuo de la otraespecie, que está muerto.

Simbiosis y mutualismo

El Diccionario Ecológico del biólogo Manuel Ñique Álvarez dice acerca del mutualismo:

MUTUALISMO:Interacción entre dos especies (o dos poblaciones) en que ambas resultanbeneficiadas por la asociación y no pueden vivir por separado. SIMBIOSIS.

Ñique Álvarez, Manuel. «Diccionario ecológico. Letra M» (en español).

Y dice acerca de la simbiosis:

SIMBIOSIS: En sentido amplio significa la vida conjunta o asociación de dos o más organismos deespecies diferentes; en sentido estricto es sinónimo de mutualismo.

Ñique Álvarez, Manuel. «Diccionario ecológico. Letra S» (en español).

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Así que, según este autor, se puede concluir que la simbiosis es lo mismo que elmutualismo. La simbiosis, o mutualismo, cumple con los siguientes términos:

Es una relación obligatoria. Los simbiontes (los miembros de la simbiosis), nopueden vivir el uno sin el otro.

Los 2 simbiontes son beneficiados.

El término simbiosis viene del griego σύν, con, y βίωσις,medios de subsistencia, y fueutilizado por primera vez por el botánico alemán Anton de Bary, en 1879. La simbiosisincluso se da entre reinos diferentes, por ejemplo los líquenes y las micorrizas; la primeraes una simbiosis mutualista entre hongos y algas y la segunda es una relación mutualistaentre hongos y plantas fanerógamas.

Sin embargo la mayoría de los ecólogos consideran que las relaciones simbióticas puedenser de distintas naturalezas: parasitismo, comensalismo o mutualismo. Lo que define a lasimbiosis es que una especie no puede vivir sin la otra y que la relación es de un gradoíntimo. En el mutualismo, en cambio, ambas especies se benefician pero no siempre se tratade una relación obligada, por ejemplo muchos casos the polinizadores y flores.

Amensalismo

En el amensalismo, uno de los individuos sale afectado, mientras que para el otro esindiferente. Esto ocurre comúnmente en las selvas tropicales. Allí, los grandes árbolestapan la luz del sol a las plantas más bajas. Las pequeñas salen afectadas, mientras que lasgrandes no se ven perjudicadas o beneficiadas en forma alguna.

Pérdida de la biodiversidad

La biodiversidad, es un neologismo del inglés Biodiversity, a su vez del griego βιο-, vida, ydel latín diversĭtas, -ātis, variedad. Según el Convenio Internacional sobre la DiversidadBiológica, biodiversidad hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra.La pérdida de biodiversidad, o extinción, ocurre cuando todos los individuos de una especiedesaparecen de alguna zona de la tierra (local), o del planeta entero (global). El términoproviene del latín exstinctĭo, y -ōnis La extinción de una especie puede conllevar grandesconsecuencias para el ecosistema. La falta de depredadores, haría un sobrepoblamiento delas presas. La falta de presas, traería una escasez de alimento a los depredadores, y la faltade descomponedores, conllevaría un ambiente malsano y sucio. Estos son algunos términosque se usan al hablar de extinción:

Extinción de especies: Es la desaparición gradual o total de alguna especie animalo vegetal por causas naturales o humanas. La terminación evolutiva de una especieinvolucra el fracaso al intentar reproducirse y adaptarse a un cambio ambiental, quellevan a la muerte de todos los miembros restantes de las especies. Se catalogancomo especies extintas aquellas que ya no se encuentran en su medio natural,pudiendo sobrevivir en zoológicos o criaderos.

Principales causas de pérdida de biodiversidad

Destrucción del hábitat

La agricultura, es uno de los principales motivos de deforestación. En la imagen, tala yquema en el sur de México.

Este, es una de las mayores causas de pérdida de biodiversidad. La destrucción del hábitatconsiste en el proceso por el cual un ecosistema pierde su capacidad para sostener susbiotopos. Esto ocurre, generalmente, gracias a la quema y tala para la agricultura, para laganadería o para la industria maderera. Además de traer gravísimas consecuencias para el

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ecosistema, también las trae para el ser humano mismo, ya que por ejemplo aumentan lacontaminación, los deslices de tierra, las inundaciones, y otros desastres naturales.

Introducción de especies foráneas

En la imagen, un Conejo Europeo, especie invasora introducida en Australia. Fueronintroducidas unas pocas parejas en el siglo XIX, y hoy son la mayor plaga del país.

Las especies foráneas son especies que originalmente no pertenecen a un ecosistema, perohan sido introducidas allí. No siempre la especie introducida es mala, pero cuando lo es, sedenomina especie invasora. Éstas ponen en peligro la estabilidad de un ecosistema, ya quepueden ser un parásito, o pueden ser competidores más fuertes que las especies endémicas,y terminar ganando recursos, mientras que las endémicas se pueden ver en riesgo. Lasespecies foráneas pueden ser introducidas de forma accidental (por ejemplo, ratas de unaespecie foránea en un buque carguero extranjero), o pueden ser introducidas de formaintencional, como por ejemplo, la abeja común, introducida en muchísimos lugaresterrestres. Las especies introducidas intencionalmente, pueden haber sido introducidas conpropósitos económicos, recreativos, decorativos e incluso para contrarrestar plagasendémicas, o plagas foráneas. Sin embargo, algunas veces, las especies foráneasintroducidas con buenos propósitos, pueden terminar siendo invasoras. Otro riesgo que secorre al introducir especies foráneas, es un fenómeno conocido como contaminacióngenética. La contaminación genética se da cuando una especie se reproduce con otra (untipo de abeja con otra, por ejemplo), y la pureza genética de la especie endémica se veafectada, ya que su prole va a tener genes de ambas especies.

Sobreexplotación

La explotación ocurre cuando los humanos sacan del medio natural elementos para susubsistencia. La sobreexplotación consiste en sacar los elementos del medio natural a unavelocidad mayor a los que pueden ser repuestos. Un ejemplo frecuente de esto es la caza deballenas, en la cual se matan animales con fines comerciales o científicos y éstas no puedenreponer los individuos perdidos a la misma velocidad de muerte.

Incendio Forestal

Los incendios forestales son producto de una combustión violenta, fenómeno mas conocidocomo fuego. Las llamas se extienden sin control en un área boscosa o selvática,destruyendo grandes áreas con un valor ecológico muy grande. Cada año, millones dehectáreas son consumidas en todo el mundo, y gran parte de estas es debido a lairresponsabilidad humana. Sin embargo, también pueden ser producto de tormentas ígneas,y tormentas eléctricas. A veces, lo único que puede detener un fuego descontrolado es lalluvia. Aunque trae consecuencias negativas, también permite el desarrollo de algunasplantas, dispersando sus semillas, acabando con árboles viejos y generando espacios paraque aparezcan plantas colonizadoras e individuos jóvenes de especies locales. El incendioforestal también trae consecuencias para el clima local.

Factores abióticos

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El sol puede llegar a ser un factor limitante, ya que es la fuente de energía para losecosistemas, y la vida en general.

Se conoce como factores abióticos a las condiciones ambientales, los minerales, y engeneral, la materia inerte con la cual los seres vivos interactúan. Es la estructura inerte delecosistema. Dentro de los factores abióticos, algunos adquieren gran relevancia para elecosistema, pues de ellos dependen los organismos. Se dice que estos factores sonlimitantes, pues se encuentran en cantidades moderadas y sin éstos los seres vivos noprosperarían; pero hay otros que no resultan ser así. Que un factor sea o no limitante está enfunción del ecosistema, del organismo considero, etc. Sin embargo, hay algunos principalesque se mencionan a continuación.

Luz solar

En las selvas, la luz solar es un factor limitante.

El sol es la fuente indispensable para la vida en la tierra. Provee de energía a las plantas,que son la entrada de energía a toda la cadena alimenticia. Además de aportar energía alecosistema, también regula algunos factores, como por ejemplo la formación de los vientos.En algunos ecosistemas la luz solar no es un factor limitante. Puede mencionarse comoejemplo las praderas, las planicies u otras grandes áreas en donde las plantas tienen elmismo acceso a la luz solar. En la selva tropical en cambio, la luz solar sí puede ser unfactor limitante, pues los árboles del estrato superior (los más altos) filtran el acceso de laluz a plantas más pequeñas que se ubican por debajo del dosel. Otro ejemplo en donde laluz solar es un factor limitante son las acumulaciones de agua de gran profundidad, pues laluz solar es absorbida en los primeros metros y un poco mas abajo, ya no hay luz.

El suelo

El suelo es muy importante en los ecosistemas, por ser el sustrato para el desarrollo de lasplantas.

El suelo en los ecosistemas cumple la función de sustrato para las plantas. De lacomposición y estructura del suelo las plantas obtienen su alimento, especialmente deciertos componentes como el nitrógeno. Las distintas especies captan este nutriente endiferentes proporciones. Cuanto mas pobre el suelo (es decir, cuanto menor sea laconcentración de nutrientes) tanto más difícil será acceder al recurso por parte de algunas

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plantas, lo que puede restringir la presencia de algunas especies y por consiguiente,modificar todo el ecosistema. En el suelo ocurre parte de los ciclos de diferentes nutrientes:

Ciclo del carbono

Este ciclo comienza cuando los organismos productores toman dióxido de carbono, pararealizar la fotosíntesis, y lo incorporan a sus tejidos en forma de azúcares. El carbono, aligual que el fósforo, pasa de un nivel trófico al nivel siguiente en las cadenas y redesalimenticias. Parte del carbono absorbido por las plantas es expulsado luego por las mismasen el proceso de respiración. Igual sucede con los consumidores; almacenan parte delcarbono consumido, y el resto lo liberan en la respiración. Al final, los descomponedoresdesarman las moléculas y liberan el dióxido de carbono a la atmósfera. El dióxido decarbono puede entrar también al agua. El carbono también puede ser tomado del sustratopor las plantas, o ser desechado por los consumidores en forma de excremento; en estecaso, vuelve al sustrato para ser reutilizado.

Ciclo del nitrógeno

El nitrógeno es un elemento muy importante en la Tierra. Forma el 78% de la atmósfera. Esfundamental en la estructura de los aminoácidos, las proteínas y los ácidos nucleicos, y parael crecimiento y buen desarrollo de las plantas. Sin embargo, no puede ser utilizadodirectamente por los organismos como N2(amoníaco)(es decir gas), por lo que debe sertransformado para su uso biológico en NH3. El ciclo sigue los siguientes pasos:

Ciclo del nitrógeno.

1. Transformación. Algunos grupos limitados de bacterias pueden transforman elnitrógeno: Clostridium fija el nitrógeno al suelo, mientras que los rizobios viven enasociación simbiótica en los nódulos de algunas legumbres como el trébol, ytransforman el nitrógeno para que la planta lo pueda utilizar.

2. Cadena trófica. Luego, el nitrógeno toma el camino de las redes y cadenasalimenticias, pasando de herbívoros a carnívoros. Desde allí el nitrógeno regresa alsuelo en forma de desechos y cuerpos muertos.

3. Retorno al suelo. El nitrógeno vuelve al suelo en forma de amoníaco. El amoníacopuede ser utilizado por las plantas otra vez, o permanecer en el suelo, oxidándose yconvirtiéndose en nitratos, que regresan a la atmósfera gracias a las bacteriasPseudomonas, que realizan el proceso inverso de la fijación, restituyendo elnitrógeno a la atmósfera.

Ciclo del fósforo

El fósforo es un factor limitante indispensable para la vida en la tierra. Forma parte de loshuesos, de los ácidos nucleicos, de los fosfolípidos de las mebranas celulares, perofundamentalmente es el principal componente del ATP, molécula que los seres vivosutilizan como fuente de energía. El fósforo se mueve a través de sus sitios dealmacenamiento: las rocas sedimentarias y los organismos vivos. El ciclo ocurre en lossiguientes pasos:

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1. Erosión. Las rocas ricas en fósforo se erosionan con el tiempo. Esto puede sucederpor la acción de los ríos, vientos, u otros factores. El fósforo se disuelve y seincorpora a la tierra en forma de fosfatos.

2. Cadenas tróficas. Las plantas absorben los fosfatos de la tierra, y de allí pasa a losorganismos en las cadenas y redes tróficas, hasta que llega a los organismosdescomponedores (como por ejemplo: hongos, y bacterias).

Los fenómenos volcánicos, y en general, geológicos, pueden trasladar las rocassedimentarias y los fosfatos.

También puede suceder que no todo el fósforo sea absorbido por las plantas, sino que seaarrastrado por las corrientes acuíferas. En estos casos, es transportado al mar, en donde esdepositado junto con los sedimentos marinos, en el fondo del océano. Luego de varios años,se incorpora a las rocas que más tarde pueden subir a la superficie por algún fenómenogeológico, comenzando así nuevamente el ciclo. Al estar el fósforo en el mar los animalespueden beberlo, causa por la cual los organismos marinos son ricos en fósforo.

El agua

El agua siempre es un factor limitante, ya que la ausencia de agua produciría la muerte delos organismos. El agua es elemento clave de la vida; sin ella no habría vida, ya que estapermite que los nutrientes puedan entrar en las células. También actúa como solvente paralas reacciones químicas que se dan dentro de los organismos. El agua le permite tomar losnutrientes del suelo a las plantas, y el oxígeno del aire a los animales. El agua tiene supropio ciclo en el planeta.

Ciclo del oxígeno

Se puede dividir en las siguientes partes:

El ciclo del oxígeno. El oxígeno sufre varias transformaciones como agua y surge comodesecho de la fotosíntesis de los organismos fotosintéticos.

1. El O2, se origina en el proceso de la fotosíntesis de las plantas. Aunque el agua estácompuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, las moléculas de agua seencuentran formando uniones denominadas enlaces de hidrógeno. Aun así, existenmoléculas de oxígeno gas disueltas en el agua. Estas suben en el proceso deevotranspiración a la atmósfera. En las partes muy altas de la atmósfera, los rayos

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solares descomponen la molécula en un proceso parecido al de la electrólisis. Losorganismos fotosintéticos también producen oxígeno.

2. Los organismos aeróbicos utilizan el oxígeno para la respiración, desechando asídióxido de carbono. Es por esto que se dice que el ciclo del oxígeno está muy ligado aldel carbono y al del agua.

3. El dióxido de carbono es usado por los organismos fotosintéticos liberando comodesecho oxígeno.

Así, pueden suceder dos cosas:

1. Los organismos aeróbicos lo reutilizan y luego los fotosintéticos, completando elciclo, o

2. El oxígeno es incorporado al agua, donde puede volver a ascender y recomenzar elciclo.

Relación intraespecíficaEn biología la "relación intraespecífica" es la interacción biológica en la que los organismosque intervienen pertenecen a la misma especie, este tipo de relación sólo se presenta en unapoblación.

Un ejemplo es la colmena, en donde la colonia de abejas está formada por la reina,zánganos y obreras; hay división del trabajo. En una población, mientras más elevada sea ladensidad, mayor será la oportunidad de la relación intraespecífica debido a que hay máscontactos entre los individuos. La convivencia entre individuos de la misma especie originacompetencia intraespecífica, la cual se acentúa cuando el espacio y el alimento sonlimitados; obligando a los organismos a competir por ellos. Esta situación actúa comoproceso selectivo en el que sobreviven los organismos mejor adaptados. También existe lacompetencia interespecífica, que se registra entre diferentes especies.

Tipos de relación intraespecífica

Familiar: Por grado de parentesco. Tienen por objeto la reproducción y el cuidado de lascrías. Está compuesta por: Padre, madre e hijos. Padre, varias madres e hijos. Madre ehijos. Sólo los hijos. Hay diferentes tipos: Monógama, polígama, matriarcal y filial.Algunos ejemplos son: muchas especies de aves; lobos, focas, ciervos, antílopes y gorilas;algunos anfibios y reptiles; algunos escorpiones y numerosas especies de insectos sociales,como abejas, hormigas, etc.

Gregaria: Por transporte y locomoción con un fin determinado: migración, búsqueda dealimento, defensa, etc. Pueden estar emparentados o no. Suelen ser transitorias. Estáncompuestas por: Muchos individuos de la misma especie. Hay diferentes tipos: Bancos depeces, bandadas de aves, bandadas de insectos, manadas de mamíferos. Algunos ejemplosson: Sardinas, atunes y boquerones, flamencos y estorninos, langostas, búfalos y caballossalvajes.

Estatal: Para poder sobrevivir y mejorar su calidad de vida, existiendo división del trabajo:unos son reproductores, otros obreros y otros defensores. Construyen nidos. Está compuestapor: Muchos individuos agrupados en distintas categorías sociales o castas. Hay diferentestipos: Sociedades de insectos. Algunos ejemplos són: Abejas, avispas y hormigas.

Colonial: Para sobrevivir. Está compuesta por: Muchos individuos unidos físicamenteentre sí constituyendo un todo inseparable. Hay diferentes tipos: Colonias homomorfas: sitodos los individuos son iguales, colonias heteromorfas: con individuos distintos por laespecialización en su función. Algunos ejemplos: Corales, celentéreos (medusas).